最新刊期
      2016 年 第 3 期

        永磁技术专题

      • 符敏利,陈致初,王健,王 禹,李益丰,何思源
        2016(3): 1-4. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.001
        摘要：高速动车组对其牵引电机效率、功率密度等性能以及可靠性有苛刻的要求，而传统异步牵引电机性能提升空间较小，很难满足新一代高速铁路牵引系统的需求，因此提出研制高速动车组永磁牵引电动机来提高牵引电机的性能及可靠性。根据高速动车组永磁牵引电动机的技术特点及主要技术参数，通过磁路结构设计、抗失磁分析、轻量化设计及热管理优化，设计并制造了一台永磁牵引电动机。样机试验结果满足电动机技术条件的要求。高速动车组永磁牵引电动机研制的方法可为后续研究提供坚实的理论依据及实践经验。  
        关键词：高速动车组;永磁牵引电动机;磁路结构;抗失磁;轻量化;热管理优化   
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        发布时间：2021-12-13
      • 郑汉锋,许峻峰,张朝阳,文宇良
        2016(3): 5-9. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.002
        摘要：为了探究永磁电机弱磁控制原理，提升弱磁控制性能，对永磁电机的3 种控制策略进行了对比分析，着重分析了高速弱磁区控制方法和性能，并进行了仿真和试验研究。研究结果表明，基于空间电压矢量调制的直接转矩控制技术在高速弱磁区控制性能最优，是未来工程应用研究的主要方向。  
        关键词：永磁同步电机;弱磁控制;转子磁场定向;定子磁场定向;直接转矩控制   
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      • 黄佳德,曾小凡,许峻峰,文宇良
        2016(3): 10-14. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.003
        摘要：分析了无位置传感器低、高速段的控制策略及其稳定性，针对高速段稳定性，提出了一种可适用于全速度段的永磁电机无位置传感器控制策略，并对中高速算法系统的稳定性进行了分析。该控制策略已应用在永磁直驱车辆上，通过各项性能考核试验表现优异，证明了其有效性。  
        关键词：永磁同步电机;无位置传感器;控制策略   
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        发布时间：2021-12-13
      • 丁虎晨,詹哲军,高锦慧,张吉斌,王清
        2016(3): 15-17. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.004
        摘要：提出用一套控制单元实现2 套独立主电路控制，驱动2 台永磁同步电机的矢量控制技术。采用基于转子磁场定向的矢量控制策略，输入的力矩指令经过MTPA 控制策略，进行双电流内环控制。与原异步转差控制系统相比，该技术控制精度高，动态响应快，将更适合于电车复杂的运行工况，且永磁电机无需励磁电流，节能效果更明显。  
        关键词：双永磁同步电机;矢量控制;最优控制   
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        发布时间：2021-12-13
      • 张瑞峰,詹哲军,李 岩,李国锋,尹忠刚
        2016(3): 18-23. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.005
        摘要：通过采用直流伏安法辨识电机定子电阻参数，采用高频注入法和脉冲电压法辨识电机定子电感参数，并对电感参数的2 种辨识方法进行了分析和比较，分析永磁同步电机的数学模型，推导出了离线辨识永磁体磁链方法。仿真和试验结果验证了离线辨识定子电阻、定子电感和永磁体磁链方法的有效性。  
        关键词：永磁同步电机;离线参数辨识;高频注入法;脉冲电压法   
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        发布时间：2021-12-13
      • 刘雄,陈文光,许峻峰,符敏利,王 健
        2016(3): 24-27. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.006
        摘要：分析了影响永磁直驱牵引电机重量的关键因素，提出了降低直驱电机重量的系统优化方案，以国内某地铁线路为应用目标进行了仿真计算和对比分析，总结得出了地铁永磁直驱牵引系统的优化策略。  
        关键词：地铁;永磁直驱;牵引电机;牵引系统;轮径;优化策略   
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        发布时间：2021-12-13

        研究开发

      • 余明阳,米彩盈
        2016(3): 28-32. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.007
        摘要：为了考察某复杂轨道车辆车体底架中部纵向连杆结构承受纵向压缩载荷的能力，分别将纵向连杆离散成体单元和壳单元，对整车模型进行纵向压缩工况计算，分析2 种常规建模方式的计算结果差异和缺陷。为了解决以上2 种常规建模方式存在的问题，提出在子模型中对纵向连杆关注区域全部使用体单元建模的方法来得到纵向连杆区域精确的应力结果，并根据精确计算结果对该区域的局部结构进行优化。分析结果表明：在车体结构有限元强度分析过程中，为了解决常规建模方式存在的问题，在合理选择切割边界的情况下，采用子模型技术可以更加快速精确地获得关注区域的应力结果；在车体结构设计中，充分考虑结构刚度的协调性有利于提高车体结构强度。  
        关键词：轨道车辆;车体结构;有限元法;子模型技术;应力优化;刚度协调   
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        发布时间：2021-12-13
      • 郭建,陈涛,张志学,李鹏
        2016(3): 33-36. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.008
        摘要：因交直电力机车普遍采用加馈电阻制动模式，而且还要从牵引电网取能以保证散热风机的正常工作，造成资源浪费和环境污染，所以提出了一种应用于交直电力机车制动模式的能量回馈解决方案，详细论证了交直电力机车采用能量回馈制动、将制动过程中产生的能量回馈于电网的原理和实现方法，并通过仿真和试验论证了其可行性。  
        关键词：电流源型逆变器;交直电力机车;制动;能量回馈   
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        发布时间：2021-12-13
      • 刘泉,方长征,罗智迅
        2016(3): 37-40. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.009
        摘要：重载组合列车由于编组牵引机车设置位置的差异性，会造成组合列车制动指令接受/ 发送、列车制动/ 缓解以及列车充气时间等的差异性，通过对神华集团朔黄铁路开行的2 万t 重载组合列车不同编组模式对组合列车的影响分析，同时结合2 万t 重载组合列车静态时的试验数据，提出了“2+1+1 编组”模式制动性能优于“1+1 编组”模式的建议方案。  
        关键词：2 万t 重载;组合列车;编组模式;制动性能   
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      • 罗海辉,肖 强,余 伟,杨鑫著,谭灿健,黄建伟,刘国友
        2016(3): 41-45. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.010
        摘要：基于假栅条形元胞设计与200 mm（8 英寸）沟槽栅成套关键工艺，成功研制1 700 V 沟槽栅IGBT。通过Silvaco 仿真与衬板测试，对比研究了假栅P 区互联方式对器件的动静态特性与安全工作区的影响。与假栅P 区接地方案相比，假栅P 区浮空时器件导通与开关损耗更低、RBSOA 能力更强。分析了假栅P 区互联方式对器件性能的影响机理。器件采用假栅P 区浮空方案，结合场截止与载流子存储技术，具有良好的综合性能，已通过各项验证，即将进行应用考核。  
        关键词：沟槽栅IGBT;假栅P 区;空穴浓度;安全工作区;关断dV/dt   
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      • 李阿敏,汪普义,詹永瑞,黄荣玖
        2016(3): 46-49. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.011
        摘要：为了不断改善受电弓/ 柔性接触网系统的受流质量，主要采用半实物半虚拟相结合的方法，建立受电弓/ 柔性接触网模拟试验台，研究轨道交通柔性接触网参数对弓网接触压力的影响规律，进而研究列车弓网受流特性。研究表明：当柔性接触网的结构高度取1.5 m，柔性接触网跨距取62 m，承力索及接触线的张力取15 kN，承力索线密度取0.8 kg/m，接触线线密度取1.5 kg/m，接触线弛度取45 mm，对单个余弦波不平顺，其波长应大于 3.2 m，对正弦波不平顺，其波长应大于5.5 m 时受电弓/ 柔性接触网系统受流最佳。  
        关键词：轨道交通;受电弓;柔性接触网;受流特性;数值模拟;试验   
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        发布时间：2021-12-13
      • 韦永全,郭鹞,张 戌,刘雁翔
        2016(3): 50-54. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.012
        摘要：针对双层客车司机控制台工效学布局问题，采用层次聚类分析中组间平均联接法对控制台60 个显控器件以重要程度、使用频率为计算变量进行分类且输出凝聚顺序表及分类谱系图体现聚类过程与结果；定义重要性链值以量化分析方式对显控器件聚类分析结果进行优先等级划分；依据控制器件选型流程，结合器件功能、操纵类型及任务要求，完成控制台器件选型；在此基础上，结合人因设计原则、器件布置规则、作业域及视野域分区进行控制台显控器件布局三维建模，并借助Manikin 人体库某国第5 百分位女性及第95 百分位男性人体模型在正直坐姿条件下对控制台作业域及视野域进行分析校核。结果表明控制台及器件布置完全满足人体视野及作业空间需求。  
        关键词：司机控制台;人机工程;聚类分析;重要性链值;器件选型;三维建模;作业域及视野域   
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        发布时间：2021-12-13
      • 李石平,陈新华,周彦珠,李朝晖,张现彬
        2016(3): 55-57. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.013
        摘要：介绍了双动力钢轨打磨车主要结构及技术参数，并对牵引车和作业车车体进行了静强度有限元分析。分析结果表明，车体的刚度和强度均满足相关标准的要求。  
        关键词：双动力;钢轨打磨车;静强度;有限元分析   
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      • 牟清波,范永红,张作钦,刘茂盛,范子龙
        2016(3): 58-61. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.014
        摘要：介绍了一种新型柜内真空断路器，从安装结构强度及电场强度上验证了此安装方案的可行性，此新型柜内真空断路器安装方案的机械强度及电气性能满足机车车辆的使用要求。  
        关键词：真空断路器;结构强度;电场强度;机械强度;电气性能   
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      • 邹志安,张雷,曾剑群
        2016(3): 62-64. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.015
        摘要：为了解决国内大型养路机械作业地域分散，不利于及时进行车辆故障诊断定位处理的现状，设计了针对不同类型的大型养路机械电气控制系统的远程诊断通用平台系统。通过对网络通信协议分析，遵循系统设计的 “开—闭”原则，以及便于后期对大型养路机械新车型的远程诊断功能扩展，把平台的网络通信部分设计成为一个相对独立的子系统。通过长时间实际运行的测试验证，本网络通信机制能够很好地满足系统功能和性能的要求。  
        关键词：大型养路机械;远程诊断;网络通信;MINA;Redis   
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      • 李萍,胡雯雯
        2016(3): 65-68. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.016
        摘要：通过建立单磁铁- 悬浮系统- 轨道梁相互作用模型，阐述轨道梁特性要求，从轨道梁长短波不平顺、轨道梁刚度以及车辆运行速度角度出发，研究单磁铁悬浮状态的变化。结果表明：单磁铁悬浮间隙变化量随着车速的提高而增大，短波不平顺对车辆的影响要比长波不平顺影响剧烈，短波不平顺对单磁铁悬浮间隙和振动加速度均有较大影响；轨道梁刚度对轨道梁挠度变化最为明显，而对悬浮间隙、单磁铁振动加速度影响很小。  
        关键词：轨道梁;线路不平顺;悬浮系统;悬浮状态;单铁悬浮   
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      • 王秋实,张开林,张雨
        2016(3): 69-73. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.017
        摘要：为研究机车车辆轮轴接触面的应力值与过盈量之间的关系特征，应用基于弹性力学的传统接触应力计算式和有限元的计算方法进行了分析。根据采集的11 个车轴截面的应力值与对应的过盈值绘制出曲线图，并采用数值分析方法计算线性相关系数r。分析结果表明，车轴的轮轴配合面及其附近区域的计算应力值与过盈量之间都存在良好的线性相关性，且轮轴配合区域的应力值受过盈值上升的影响较大，车轴其他区域应力值所受的影响较小。  
        关键词：车轴;过盈配合;应力计算;接触应力;相关系数   
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        发布时间：2021-12-13

        试验检测

      • 樊嘉峰,邓铁松,苏钊颐,李夫忠
        2016(3): 74-78. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.018
        摘要：将有限元软件ANSYS 建立的齿轮有限元模型和多体动力学软件SIMPACK 建立的齿轮副啮合模型进行联合仿真，轮齿有限元模型计算其单齿刚度，生成齿轮副啮合综合刚度，并导入齿轮副SIMPACK 模型；齿轮副啮合模型不采用Gear-pair 力元，通过移动Marker、函数表达式以及输入函数等实现啮合作用；最终利用广义共振、共振解调技术进行故障诊断。仿真结果表明，ANSYS 计算的啮合综合刚度与SIMPACK 结果相差2.65%；啮合振动模型计算结果与Gear-pair 力元结果误差控制在10% 以内。可通过故障特征频率定位故障、采用幅值衡量严重程度，最终达到故障诊断的目的。  
        关键词：齿轮有限元模型;齿轮副啮合模型;故障诊断;动态特性;特征频率   
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        发布时间：2021-12-13

        城市轨道车辆

      • 尚敬,胡 仙,甘韦韦,刘 勇,梅文庆
        2016(3): 79-83. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.019
        摘要：针对地铁列车牵引系统中的交流牵引电机最小能耗问题，提出了一种最大转矩电流比控制目标下的励磁电流给定策略，该策略可使电机高效平稳运行于恒转矩区、恒功率区和恒电压区。根据牵引电机在不同转速下的牵引特性曲线，充分考虑电机本体的最大电压、最大电流的限制和磁场电流对互感的影响，设计出优化的励磁电流给定，使得输出最小的电机电流获得同样的转矩性能。仿真和试验结果证明电机在全速范围内可稳定运行，并且电机在各速度点给定转矩的情况下，输出电流比设计值小。  
        关键词：地铁列车;牵引电机;互感变化;最大转矩电流比;电机损耗   
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      • 邓婷,朱世昌,黄志辉,张灵虹
        2016(3): 84-86. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.020
        摘要：以DGMC-16 型地铁钢轨打磨车车架为研究对象，采用有限元方法计算纵向压缩工况，判断车架薄弱位置并对其进行局部优化，再计算优化后的车架在多个工况下的强度及垂直静载工况下模态特性。结果表明优化后车架满足设计要求。  
        关键词：DGMC-16 型地铁钢轨打磨车;车架;强度;优化;模态   
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        发布时间：2021-12-13
      • 李金城,李芾,杨 阳
        2016(3): 87-91. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.021
        摘要：介绍了70% 低地板有轨电车基本参数、动力转向架的结构特点。根据欧洲标准EN 13749 制定70% 低地板有轨电车动力转向架构架计算大纲，利用有限元分析软件ANSYS 对动力转向架构架进行静强度、疲劳强度计算及模态分析。计算结果表明，构架强度满足车辆承载要求，各阶模态振型的频率较高，没有明显的薄弱环节。  
        关键词：70% 低地板;有轨电车;动力转向架;构架;静强度;疲劳强度;模态分析   
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        发布时间：2021-12-13
      • 戴斌,李肖肖,王穗生,邓 军
        2016(3): 92-94. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.022
        摘要：对广州地铁6 号线直线电机列车能耗问题进行研究，确定导致6 号线列车正线运行时能耗偏高的主要原因为线路站间距小、坡道及弯道多。相关直线电机列车能耗数据及所得结论可供列车能耗问题研究及新线设计借鉴参考。  
        关键词：直线电机;牵引能耗;广州地铁6 号线   
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        发布时间：2021-12-13

        运用检修

      • 陈国清,郑玄
        2016(3): 95-98. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.023
        摘要：通过对轮轨低粘着问题的主要因素分析，探讨了地铁车辆在低粘着条件下的几种改善措施，重点对撒砂系统进行研究，从撒砂原理、控制方式、试验效果等方面进行阐述，试验表明增设撒砂系统能有效提高轮轨间的粘着系数。  
        关键词：地铁车辆;撒砂系统;轮轨粘着   
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        发布时间：2021-12-13
      • 李义国,苏晗翀,蒋晓东
        2016(3): 99-102. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.024
        摘要：针对宁波轨道交通1 号线列车全线贯通调试过程中发生的列车进站停车欠标问题展开调查，对停车欠标原因进行了分析，研究了不同车型列车在牵引系统上的兼容性问题并提出了解决方案。  
        关键词：宁波轨道交通1 号线;列车;牵引系统;电制动;停车欠标   
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        发布时间：2021-12-13
      • 刘磊,刘亚龙
        2016(3): 103-105. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.025
        摘要：针对HXN3B 型机车牵引逆变器故障发生频繁的现象，在研究牵引逆变器工作原理的基础上制定解决方案，经试验证明牵引逆变器故障得到了有效处理，满足了机车运用要求。  
        关键词：HXN3B 型机车;逆变器;故障处理   
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        发布时间：2021-12-13
      • 孔德东,宋加庆
        2016(3): 106-107. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2016.03.026
        摘要：针对北京地铁8 号线主变流器逆变模块铜排烧损故障，通过对各种烧损原因的分析，对材料和工艺存在的问题进行了改善，解决了因设计缺陷导致的模块烧损问题。  
        关键词：北京地铁8 号线;逆变模块;烧损;接触电阻;压敏纸   
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        发布时间：2021-12-13
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